实验十三 双棱镜干涉 南京农业大学物理实验中心.

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1 实验十三 双棱镜干涉 南京农业大学物理实验中心

2 一.实验简介 二.实验目的 三.实验仪器 四.实验原理 五.实验内容 六.实验步骤 七.操作要点 南京农业大学物理实验中心

3 一. 实验简介： 菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验，实验装置简单，但设计思想巧妙。它通过测量毫米量级的长度，可以推算出小于微米量级的光波波长。 1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质，为波动光学奠定了坚实的基础。

4 二、实验目的 1.熟悉和掌握读数显微镜的调整和使用方法。 2.观察双棱镜干涉现象。 3.利用双棱镜干涉测定单色光的波长。

5 三、实验仪器 氦氖激光器 （1套） 扩束透镜（f=5cm）（1个） 双棱镜 （1个） 读数显微镜 （1台） 透镜夹 （3个）
氦氖激光器 （1套） 扩束透镜（f=5cm）（1个） 双棱镜 （1个） 读数显微镜 （1台） 透镜夹 （3个） 光具座 （1付） 手电筒 （1个） 太阳眼镜 （1付） 光屏 （1个）

6 四、 实验原理 菲涅耳双棱镜可以看作两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成的。 当单色狭条光源S0从棱镜正前方照射时,经双棱镜折射，成为两束相重叠的光，它相当于光源S0 的两个虚像S1、S2射出的光（相干光），在两束光相重叠的区域内产生明暗相间的干涉条纹.

7 实验公式: ：He－Ne激光器波长。 ：两个虚光源的距离。 ：虚光源到观察屏间的距离。 ：两干涉明条纹（或暗条纹）间的距离。

8 实验光路

9 五、实验内容 1. 学习调节光路，观察干涉条纹。 2. 根据要求，测量各物理量。 3. 根据各物理量值，求得光波长。

10 六、实验步骤 1. 清洗毛细管内壁，擦干。 2. 测量高度h ，测量三次，取平均值。 3. 测量直径D ，测量三次，取平均值。
4. 用温度计测量水温t，在讲义后面的附图曲线Ⅰ 上查出水的密度值。 5.从附图曲线Ⅱ上查出水在该温度下的表面张力系 数标准值。

11 七、操作要点 1、调整激光器的位置，使激光束与光具座的导轨中线重合， 并与双棱镜等高。扩束镜与激光同轴。激光束要对称的正
射于双棱镜的脊上，否则看不到清晰的干涉条纹。 2、在光屏上看到长方形的光带，即表明产生干涉条纹。 3、用读数显微镜观察到清晰的干涉条纹后，即可测量条纹的 位置坐标。用逐差法计算两明条纹（或暗条纹）的间距。 注意，测量过程中双棱镜不得移动。